在5G的三大願景中，除了網路頻寬之外，其他兩大目標都是物聯網(Internet of Things, IoT)，可以說5G就是物聯網的時代，一個物聯網的應用是萬物互聯，另一個則是高信賴度與低延遲的網路。
在5G的三大願景中，除了網路頻寬之外，其他兩大目標都是物聯網(Internet of Things, IoT)，可以說5G就是物聯網的時代。幾年前半導體教父張忠謀登高一呼：「物聯網是Next Big Thing」，雖然讓IoT這個名詞爆紅，但產業前景與市場應用還是讓眾人霧裡看花，一直到5G的規畫才更清楚地描繪了IoT的發展樣貌。
5G的Massive Machine Communication願景中，精神是萬物互聯，具備幾個重要特性包括：網路節點為過去的10∼1,000倍，低成本、低耗電，這部分最具體的就像NB-IoT技術；另外，Critical Machine Communication願景中，精神是即刻行動，網路特性包括：高信賴度(Ultra Reliability)、與低延遲(Low Latency)的網路。
NB-IoT
根據BI Intelligence估計，到2017年聯網裝置出貨量將超越智慧型手機，聯網裝置正在急起直追。而Harbor Research也調查，2020年將有100億個以上的聯網物體，潛藏商機超過1兆美元。在剛發表的3GPP Release 13中，NB-IoT的規格已經被納入，使用200kHz頻寬、傳輸速率也僅200kbit/s，有三種布建方式，一為單獨布建(Standalone)，二是運用保護頻段(Guard Band)來布建，三是在現行運作頻段內布建(In Band)。
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| 圖1 左起為資策會智通所組長何智祥、資策會智通所專案協理李麗鳳、資策會智通所副所長張一介、資策會智通所主任陳仕易、資策會智通所副主任李永台。 |
由於物聯網的應用在技術上的難度不高，反而在應用發展與商業模式上需要較多時間，目前應用非授權頻段的幾項物聯網技術包括LoRa、SIGFOX等已經在市場上大力推展，所以3GPP才會少見地提前在今年6月就宣布NB-IoT的制定已經完成，期待能透過電信營運商的導入，快速將相關的IoT應用進行商業運轉，找出適當的商業模式。
不過根據業界人士的觀察，過去電信商都以頻寬、速度為其服務定價，但NB-IoT需要的頻寬極低，重點是要透過訊息的蒐集與整理提供消費者需要的服務，顯然這是現在欲透過物聯網服務搶占市場的業者最需要具備的能力，只不過目前包括已經透過非授權頻段技術進行實驗網路運作的廠商，都還未能清楚找出服務內容與商業模式，因此未來幾年這部分的競爭將不在技術的開發上，而是誰能快速建立消費者需要的服務內容，並提供給市場。
不過與LoRa、SIGFOX等技術相較，NB-IoT是中性的產業標準，資策會智慧網通系統研究所副所長張一介(圖1)指出，在台灣針對5G技術發展的分工上，工研院會發展大頻寬的技術，資策會主要的任務則是發展NB-IoT，因此不管是技術或是產業應用、商業模式，未來幾年這將是資策會發展的重點。
專用網路
5G物聯網的另外一個重要應用特別強調網路可靠度與低延遲，這部分在5G標準的推動時程中，安排在2019∼2020年的Phase 2階段，所以現階段連技術規格都很少被談論到，國家儀器(National Instruments, NI)技術行銷經理潘建安表示，這部分網路的規格要求較高，包括車聯網、遠距醫療、微創手術、工業物聯網、防災網路、緊急救護網路等重大應用都包含在內。
除了工業物聯網之外，幾乎所有應用都有政府主導的網路基礎建設在內，而這部分也與社會安全、醫療、智慧交通、防救災息息相關，可以說是未來10∼20年國家重大網路基礎建設架構。以下先就幾個網路的需要與發展簡單介紹一下。
車聯網
車聯網至少需要建立車對車(V2V)，以及車對基礎設施(V2I)兩個基礎網路架構(圖2)，目前已有眾多車聯網的通訊技術，包括LTE Direct、DSRC等，以DSRC為例，該技術已經能提供必需的車輛網路功能，但公路上的每輛汽車都採用此技術，才能進行車聯網通訊，而這尚待建立完善的DSRC生態系統，才能有益其發展。另外像是先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)，也是車對車網路的基礎之一，必須要一般車輛的配備普及到一定程度，透過共同介面或標準讓車子彼此能溝通，才能發展完整的車聯網。
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| 圖2 車聯網架構示意圖 |
工業物聯網
在所有專用物聯網的應用中，工業物聯網因為是私有網路，較其他需要與公眾網路連結的應用來得單純，被預期也是最快可以實現與應用的物聯網之一。工業物聯網(Industrial IoT)描述了機器到機器(M2M)的通訊，在工業物聯網中，機器可以與其他機器、物件、環境和基礎設施等進行互動和通訊。通訊的結果產生大量資料，這些資料經過處理和分析之後，可以為管理和控制提供極具意義的、即時的決策。有研究指出，在發展順利的情況下，到2025年，工業物聯網將可能帶來2,000∼4,250億歐元的市場規模。
遠距醫療
由於少子化的因素，台灣已經逐漸進入老年化國家，台灣逾65歲高齡人口到2017年，將占總人口14%，正式進入聯合國所訂的「高齡社會」；2027年高齡占比更將達21%，成為「超高齡社會」，由於老年人口對於醫療照護的需求明顯較年輕族群來得高，加上行動不便等因素考量，對於遠距醫護的需求也就更加殷切。隨著網路時代來臨，即時通訊科技蓬勃發展、電子資料傳遞迅速便捷，遠距醫護(Telehealth)這個包含遠距醫療(Telemedicine)與遠距照護(Telecare)的概念，不再只是空談。
資策會產業情報研究所(MIC)指出，近年來有愈來愈多的醫療儀器設備，從集中式的醫院場所，往社區及居家的應用場域擴散，等於也為遠距醫護市場創造需求。未來業者可聚焦於「生理監測」、「檢測與診斷」、「醫療資訊系統」、「遠距醫療照護」、「居家照護用品與設備」、「醫護機器人」等六類關鍵技術群組的發展。
防災物聯網
防災物聯網所涵蓋的領域很廣，簡單的說不外乎天災與人禍，天災部分包括：颱風、地震、土石流等，透過感測、通訊、資料處理等設計，將國土環境訊息詳細蒐集，就可以形成某種程度有用的防災訊息。在環境監控領域中，國土是最龐大、複雜的體系，必須透過完整而長期的監控，方能在災害發生時有能力應變，這套監測系統平時可以偵測國土環境，災害發生時可即時掌握各地災情，進行災害預警並整合中央與地方各部會的防災救援工作，同時透過災害的趨勢分析進行研判，提供決策者預警操作與資源調度。
部分網路架構包括醫療與防災等，其實已經透過現有的感測與網路技術在發展當中，只是受限於技術與環境，大部分現有的專用網路架構都還只能做輔助，而無法依靠其作為實際決策判斷的依據，這也是5G標準將這部分網路的需求定義在1ms延遲與高可靠度上，唯有確立這兩項標竿，才能讓這些網路發揮最大的功用，協助人們在各項災害防治、安全等需求上更進一步。